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Die
vorliegende Patentanmeldung betrifft einen leichten, kostengünstigen
Träger,
der in Mischmaschinen für
Beton, Mörtel
und ähnliche
Materialien Verwendung findet.
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Die
Erfindung wurde daraufhin ausgerichtet, eine sehr übliche Technik
zu optimieren, die bei der Ausführung
von automatischen Mischern für
Beton, Mörtel
und andere Baumaterialien eingesetzt wird.
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Herkömmliche
Mischer bestehen aus einem großen
kugelförmigen
Behälter,
der die Bestandteile des Gemisches enthält und in dem mehrere Sätze aus
drei grundsätzlich
senkrecht angeordneten, rotierenden Mischarmen betrieben werden,
deren unterer Teil mit Schaufeln ausgestattet ist, die dazu verwendet
werden, um die in dem Tank enthaltene Masse kontinuierlich zu durchmischen,
bis die unterschiedlichen Bestandteile vollständig miteinander vermischt
sind.
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Um
die Drehung der oben erwähnten
Arme sicherzustellen, ist senkrecht über dem Behälterdeckel ein großer, mit
Getriebe versehender Motor angeordnet, an dessen Welle ein Kronenrad
angeordnet ist, welches drei sich drehende Platten in Rotation zieht,
wobei jede Platte einem Satz der drei Arme zugeordnet ist.
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Jede
sich drehende Platte von grundsätzlich dreieckiger
Form besitzt eine sehr starke Metallstruktur, die durch Gießen erzeugt
worden ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Ecke mit einer Art Klammer
versehen ist, die dazu verwendet wird, das obere Ende des röhrenförmigen Mischarms
zu verriegeln.
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Genauer
gesagt, besitzt die Platte an jeder Ecke einen halbkreisförmigen Kragen
(ein Joch), in den das obere Ende des Mischarms eingreift. Der Arm
wird dann mittels eines zweiten halbkreisförmigen Joches, welches in der
Lage ist, an dem ersten, feststehenden Joch durch Bolzen mit horizontaler Achse
befestigt zu werden, verriegelt.
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Es
ist klar, daß die
Befestigung des Mischarms an der herkömmlichen Platte verhältnismäßig kompliziert
ist. Außerdem
wird diese Arbeit noch durch die Tatsache kompliziert, daß sie das
Vorhandensein einer besonderen, die Drehung verhindernden Abdeckung
erfordert, die in der Lage ist, den Mischarm daran zu hindern, gelegentlich
in den beiden Befestigungsjöchern
um seine eigene Achse zu rotieren, weil die Schaufel während des
Mischvorganges auf Widerstand treffen kann, der durch die Anwesenheit
von Klumpen in dem Gemisch oder durch unerwünschtes Berühren des Behälterbodens hervorgerufen
wird.
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In
der Praxis ist die Tätigkeit,
die erforderlich ist, um den Mischarm starr an der die Schaufel
haltenden Platte zu befestigen, deswegen besonders kompliziert,
weil es während
des Betriebs des Mischers häufig
erforderlich ist, die Stellung der Arme in bezug auf den Behälterboden
zu verändern,
indem man sie leicht nach unten bewegt, um die sehr kurze Entfernung
zwischen der unteren Kante der Schaufel der Arme und dem Wandboden,
die zur Erzielung eines Gemisches von guter Qualität erforderlich
ist, wieder herzustellen.
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Um
ein gutes Vermischen sicherzustellen, müssen die Schaufeln, die am
Ende der drei Arme angeordnet sind, während der Drehung am Boden des
Mischbehälters
vorbei streifen; diese Bedingung ist jedoch häufig wegen der Abnutzung der
Schaufeln oder des Behälters
auf den kreisförmigen
Bahnen, denen die drei sich drehenden Schaufeln am Boden des Behälters kontinuierlich
folgen, nicht einhaltbar.
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Die
Abnutzung tritt ganz plötzlich
auf, wenn die härtesten
Bestandteile des Gemisches (beispielsweise Kies) zwischen die untere
Kante der Schaufeln und den Boden des Behälters geraten und dadurch eine
erhebliche Beschädigung
hervorrufen.
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Sobald
Abnutzung einen übermäßigen Spalt zwischen
dem Rand der Schaufeln und dem Boden des Behälters hervorruft, müssen die
drei die Schaufeln haltenden Arme leicht nach unten bewegt werden,
um die richtige Stellung in Bezug auf den Behälterboden wieder herzustellen.
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Wie
oben erwähnt,
ist die Einstellung der Position der Schaufeln mit der herkömmlichen
Technik äußerst unbequem
und kompliziert, da es erforderlich ist, die die Drehung verhindernde
Abdeckung vom Oberteil des einzustellenden Armes zu entfernen und
die beiden Befestigungsjöcher
zu trennen.
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Sobald
diese Tätigkeiten
ausgeführt
worden sind, kann die Position des Armes nach unten hin eingestellt
werden. Danach müssen
die Befestigungsjöcher
vereinigt und die die Drehung verhindernde Abdeckung wieder angebracht
werden.
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Herkömmliche
Mischer leiden außerdem
an einem weiteren bedeutenden Mangel, der hauptsächlich die häufige Beschädigung der
feinsten und teuersten Teile betrifft, das heißt das Kronenrad und den mit
Getriebe versehenen Motor, der es zur Rotation bringt.
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Wenn
die Schaufel des Mischarmes in der Nähe des Behälterbodens rotiert, kann sie
häufig
an besonders kompakte Materialklumpen oder sogar an die Bodenwand
des Behälters
in einem nicht beladenen Abschnitt heftig anstoßen.
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Wenn
man in Betracht zieht, daß die
rotierende Schaufel eine gewisse Trägheit besitzt, erscheint es
klar, daß ein
derartiger Zusammenprall einen heftigen Stoß auf die Schaufel ausübt, der
außerdem
auch die Mischerteile, die mit der Schaufel verbunden sind, beeinträchtigt,
das heißt,
die sich drehende Halterungsplatte, das Kronenrad, welches die Platte
in Rotation versetzt, und den mit Getriebe versehenen Motor, der
das Kronenrad antreibt.
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Im
schlimmsten Fall kann der Aufprall das irreversible Brechen der
Zahnräder
des Kronenrades oder des mit Getriebe versehenen Motors verursachen
und damit die Ersetzung dieser komplizierten Teile erforderlich
machen.
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Aus
DE-U-29504562 ist ein Zyklon für
Hochleistungsmischer bekannt, der mit einer sich schnell drehenden
Welle ausgestattet ist, die mit Bezug auf den Boden des Hochleistungsmischers
etwa senkrechter Stellung angeordnet ist, und der an einer Halterungseinrichtung
befestigt ist, wobei dafür
Sorge getragen wird, das zwei oder mehr bewegliche Werkzeuge, die
aus einer Stange mit einer Schaufelplatte an ihrem unteren Ende
bestehen, auf dem Umfang der Halterungseinrichtung angeordnet sind,
wobei die Stange und die Schaufelplatte einstückig aus Gußstahl ausgebildet sind und
das obere Ende der Stange eine fünfeckige,
sechseckige oder vieleckige Form aufweist und die Halterungseinrichtung
mit beweglichen Befestigungspunkten ausgestattet ist.
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CH-A-429398
betrifft einen Mischer, der mit einem feststehenden Mischbehälter und
einer rotierenden Mischeinheit ausgestattet ist, die Schaufeln aufweist,
welche um eine Welle herum rotieren. Dieser Mischer kann dazu verwendet
werden, vermahlene oder granulierte Gießereimaterialien zu vermischen,
jedoch auch zum Vermischen dieser Materialien mit Fluiden von niedriger
oder mittlerer Viskosität;
die Mischeinheit weist vier Schaufeln auf, die zu je zwei auf zwei
waagerechten Ebenen angeordnet sind, wobei eine Schaufel von jedem
Schaufelpaar das Material derart befördert, daß es mit Bezug auf den Mittelpunkt
einwärts
vermischt wird, während
die andere Schaufel das Material in Bezug auf den Mittelpunkt nach
außen
befördert.
Darüber
hinaus ist eines der beiden Schaufelpaare in der Nähe des Bodens
des Mischers angeordnet.
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Die
spezifische Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gelenkkreuz
zu schaffen, das dazu verwendet wird, die Mischarme zu haltern,
und das in der Lage ist, anstelle der schweren dreieckigen Druckgußplatten
mit dem Kronenrad der herkömmlichen
Mischmaschinen verwendet zu werden. Dies wird durch ein Gelenkkreuz
(einen Träger)
gemäß Anspruch
1 erzielt.
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Wie
weiter unten erläutert,
ist das neue Gelenkkreuz gemäß der Erfindung
wesentlich leichter und wohlfeiler als herkömmliche rotierende Platten zur
Halterung der Arme.
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Dieses
erste Ziel wurde zufolge der Tatsache, daß das Gelenkkreuz nicht die
herkömmliche dreieckige
Form auf weist und nicht durch Gießen hergestellt ist, erreicht.
Im Gegenteil, das neue Gelenkkreuz hat eine sternartige Form mit
drei Speichen, die unter einem Winkelabstand von 120° von einer
mittigen Nabe ausgehen, und wird aus einer Platte durch Sauerstoffschneiden
erhalten.
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Sauerstoffschneiden
ist zweifelsfrei einfacher und weniger kostspielig als Gießen und
liefert Gelenkkreuze mit derselben Wirksamkeit und Widerstandsfähigkeit
wie herkömmliche
Gelenkkreuze.
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Das
neue Gelenkkreuz gemäß der Erfindung gestattet
eine rasche und leichte Befestigung von Mischarmen, die ebenfalls
durch Sauerstoffschneiden erhalten werden, während es die Mischarme vollständig daran
hindert, selbst bei Vorhandensein von kräftigen Hindernissen in der
zu vermischenden Masse sich um ihre eigene Achse zu drehen.
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Dies
wird dadurch bewirkt, daß jeder Mischarm
nicht mehr durch eine Klammer mit einem Doppeljoch, sondern durch
Bolzen mit senkrechter Achse befestigt ist, die ein festes Fixieren
des oberen Endes jedes Armes an der Unterseite der Speiche des Gelenkkreuzes
gemäß der Erfindung
ohne eine Möglichkeit
zur Rotation gestatten.
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Vom
praktischen Standpunkt aus ebenso wichtig ist die Tatsache, daß bei dem
neuen Gelenkkreuz gemäß der Erfindung
die Einstellung der Höhe jedes
Mischarmes und daher das Auseinandernehmen, Einstellen und Wieder-Zusammensetzen
des gesamten Mischarms unmittelbar auf der Schaufel durchgeführt werden
können.
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Darüber hinaus
besitzt das Gelenkkreuz gemäß der Erfindung
die Fähigkeit,
die Unversehrtheit des Kronenrades und des mit Getriebe versehenen Motors
des Mischers auch beim Auftreten starker Stöße, welche die mit ihm verbundenen,
die Schaufeln halternden Arme (Schaufelträgerarme) während der Drehung innerhalb
des Gemisches erleiden, zu bewahren.
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Jeder
Arm wurde außerdem
absichtlich als das schwächste
Element der gesamten Mischerstruktur ausgelegt; das heißt, daß im Falle
eines heftigen Stoßes,
den die Schaufel erleidet, der Mischarm unmittelbar bricht, wodurch
sämtliche
Energie des dadurch hervorgerufenen heftigen Gegenstoßes aufgebraucht
wird.
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Die „Opferung" des Mischarmes verhindert, daß sich der
Gegenstoß unmittelbar
auf die empfindlicheren und teuren mechanischen Teile (Kronenrad und
Getriebemotor) erstreckt. Diese „Opferung" besitzt keine bedeutende nachteilige
Folge, da die Kosten eines Armes, der durch Sauerstoffschneiden
hergestellt worden ist, sehr niedrig sind und seine Ersetzung dank
des Befestigungssystems mit Bolzen sehr rasch und einfach verläuft.
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Ebenfalls
mit dem Ziel, die Gelenkkreuz-Struktur bequemer und funktioneller
zu gestalten, wurde eine alternative Ausführungsform entwickelt, ohne
daß dadurch
von dem Umfang der Erfindung abgewichen wird.
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Diese
Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, daß sie
aus einer einfachen dreieckigen Halterungsplatte besteht, die mit
einer mittigen Nabe zur Kupplung an die Kronenradwelle sowie drei
unabhängigen,
voneinander getrennten Speichen versehen ist, die an der dreieckigen
Halterungsplatte mit geeigneten Schraubenbolzen befestigt werden
können,
wobei dafür
gesorgt ist, daß jede
Speiche einen Schaufelträgerarm
der oben beschriebenen Art haltern kann.
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Es
ist klar, daß diese
Ausführungsform
des Gelenkkreuzes darauf gerichtet ist, die Schwierigkeiten und
Schäden
zu vermeiden, die durch den möglichen
Bruch einer der Speichen hervorgerufen werden können. Im Falle des Bruchs einer
der Speichen des oben erläuterten „monolithischen" Gelenkkreuzes muß das gesamte
Gelenkkreuz auseinandergebaut und ersetzt werden, was ein Verfahren
darstellt, welches für
den typischen Endverbraucher von Betonmischmaschinen äußerst kompliziert
ist.
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Bei
der zuletzt genannten Ausführungsform des
Gelenkkreuzes gemäß der Erfindung
bedeutet der mögliche
Bruch einer der drei unabhängigen Speichen
lediglich, daß die
ge brochene Speiche abgeschraubt und durch eine neue Speiche ersetzt
werden muß.
Es erscheint augenfällig,
daß eine
derartige Tätigkeit
selbst von unerfahrenen Benutzern durchgeführt werden kann, nicht nur
weil sie lediglich das Lösen
und Befestigen der Schraubenbolzen erfordert, sondern auch deswegen,
weil es nicht mehr notwendig ist, die Kupplung der Gelenkkreuznabe mit
der Kronenradwelle zu lösen
und die korrekte Kupplung zwischen der Nabe des neuen Gelenkkreuzes
mit derselben Welle wieder herzustellen.
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Zur
näheren
Erläuterung
wird im folgenden auf die Zeichnungen verwiesen, die die Erfindung nicht
beschränken
sollen und in denen bedeuten:
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1 eine
perspektivische Ansicht des neuen Gelenkkreuzes gemäß der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Darstellung des Gelenkkreuzes gemäß 1 in
auseinandergezogenem Zustand;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Arms des Gelenkkreuzes gemäß der Erfindung
und
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4 eine
Draufsicht auf eine alternative bauliche Ausführungsform des Gelenkkreuzes
gemäß der Erfindung.
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Gemäß 1 bis 3 ist
das Gelenkkreuz (1) gemäß der Erfindung
durch Sauerstoffschneiden hergestellt und mit drei Speichen (2)
versehen, die in einem Winkelabstand von 120° von einer mittigen Nabe (3)
aus hervorstehen und dazu geeignet sind, mit der Welle des Kronenrades
einer Mischmaschine gekuppelt zu werden.
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Am
Ende jeder Speiche (2) sind in einem Abstand von 90° vier durchgehende Öffnungen
mit senkrechter Achse (4) für den Durchtritt von vier Gewindebolzen
mit senkrechter Achse (4a) angeordnet, die dazu bestimmt
sind, in mit Gewinde versehene Öffnungen
(5b) einzugreifen, welche auf dem Kreuzkopf (5a)
eines Schaufelträgerarmes
(5) angeordnet sind.
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Es
erscheint einleuchtend, daß dann,
wenn die Bolzen (4a) einmal festgezogen sind, der Kreuzkopf
(5a) jedes Arms (5) fest und starr an der Unterseite
der Speiche (2) des Gelenkkreuzes (1) befestigt ist;
das bedeutet, daß der
Ersatz eines der Arme (5) des Gelenkkreuzes (1)
gemäß der Erfindung
leicht und rasch durchgeführt
werden kann, indem man einfach die Bolzen (4a) löst, den
zerbrochenen Arm durch einen neuen Arm (5) ersetzt und
die Bolzen (4a) wieder festzieht.
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Der
Kreuzkopf (5a) des Arms (5) sowie die Anlage der Öffnungen
(5b) für
die Schraubenbolzen (4a) mit 90° Abstand verhindern unbedingt,
daß sich der
Arm (5) um seine Achse dreht, nachdem er an der Speiche
(2) des Gelenkkreuzes angebracht worden ist, selbst beim
Auftreten von sehr energiereichen Zusammenstößen, die der Schaufel (6)
während
ihrer Drehung im Mischbehälter
widerfahren.
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In
der bevorzugten konstruktiven Ausführungsform gemäß 3 besitzt
der Schaufelträgerarm
(5), der durch Sauerstoffschneiden hergestellt worden ist,
ein besonderes, fassoniertes Profil mit einem nach hinten geneigten
Abschnitt (5c) unter dem Kreuzkopf (5a), der mit
einem geradlinigen Abschnitt (5d) mit einem im wesentlichen
senkrechten Verlauf verbunden ist.
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Es
ist zu bemerken, daß die
Struktur der Arme (5) in der Weise geplant worden ist,
daß die Arme
das bevorzugte Bruchelement im gesamten Aufbau des mit dem Gelenkkreuz
(1) gemäß der Erfindung
ausgestatteten Mischers sind. Auf diese Weise besteht die einzige
Folge eines Gegenstoßes,
der durch einen starken Aufprall, den die Schaufel (6)
eines der Arme (5) erlitten hat, darin, daß der entsprechende
Arm (5) bricht, ohne daß die höchst komplizierten und kostspieligen
Teile (Kronenrad und mit Gewinde versehener Motor) des Mischers
beschädigt
werden.
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Es
ist ferner zu bemerken, daß der
untere, geradlinige Abschnitt (5d) jedes Arms (5)
mit durchgehenden Löchern
(5e) mit horizontaler Achse versehen ist, die auf un terschiedlichen
Höhen angeordnet sind
und dazu verwendet werden, die Mischschaufel (6) zu befestigen
und ihre Höhe
einzustellen.
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Die
Möglichkeit
der Einstellung der Höhe
jeder Schaufel (6) wird durch das Vorhandensein von Schlitzen
(6a) auf dem senkrechten Befestigungsschaft (6b)
mit praktisch halbzylindrischen Profil gewährleistet.
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In
die Schlitze (6a) einsetzbar sind Schraubenbolzen (7),
welche durch die durchgehenden Löcher
(5e) auf dem unteren senkrechten Abschnitt (5c) des
Arms (5) hindurchgeführt
und auf der entgegengesetzten Seite mittels Muttern (7a)
festgezogen werden können.
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Das
Vorhandensein von Schlitzen (6a) erlaubt die rasche und
leichte Einstellung der Höhe
der Schaufel (6) im Verhältnis zu dem Arm (5),
indem die Schaufel einfach nach unten geschoben wird; dabei brauchen
lediglich die Schraubenbolzen (7) vor bzw. nach dieser
Tätigkeit
gelöst
und wieder befestigt zu werden.
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Von
besonderer Bedeutung ist das Vorhandensein eines elastisch verformbaren,
halbzylindrischen Kunststoffeinsatzes (8) in einer Zwischenstellung
zwischen dem halbzylindrischen Schaft (6b) der Schaufel
(6) und dem unteren Abschnitt (5c) des Mischarms
(5).
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Die
Funktion des verformbaren Einsatzes (8) besteht darin,
das dichte Anhaften des Schaftes (6b) der Schaufel (6)
an der flachen Seite des Arms (5) selbst bei nicht genau
passenden Oberflächen
zu erlauben.
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Ein
weiterer Vorteil, der durch das Vorhandensein des verformbaren Einsatzes
(8) bewirkt wird, besteht in der Möglichkeit der Vermeidung von
Rissen auf der empfindlichen Eisengußstruktur der Schaufel (6)
beim Festziehen der Schraubenbolzen (7), was vorkommen
kann, wenn in der Form nicht zueinander passende Oberflächen lediglich
an einigen Punkten, auf die sich die gesamte Befestigungskraft der
Bolzen (7) unvermeidlicherweise konzentriert, in unmittelbare
Berührung
treten.
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Gemäß 4 ist
das Gelenkkreuz gemäß der Erfindung
in einer alternativen Ausführungsform mit
abtrennbaren Speichen ausgeführt.
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Bei
dieser Ausführungsform
besteht das Gelenkkreuz aus einer dreieckigen Platte (20),
die in ihrer Mitte die Nabe (3) trägt.
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Auf
der dreieckigen Platte (20) sind drei gradlinige Speichen
(22) unter einem Winkel von je 120° zueinander durch Schraubenbolzen
(21) mit senkrechter Achse befestigt, wobei die drei Schaufelträgerarme
(5) des oben erläuterten
Typs normal durch herkömmliche
Schraubenbolzen (4a) mit senkrechter Achse an den hervorstehenden
Enden der Speichen (22) befestigt sind.